Медико-биологические риски, связанные с выполнением дальних космических полетов Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

БЕЗОПАСНОСТЬ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

В.В. Уйба1, И.Б. Ушаков2, А.О. Сапецкий34

Медико-биологические риски, связанные с выполнением дальних космических полетов

1 Федеральное медико-биологическое агентство, г. Москва 2 ФГБУ ГнЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, г. Москва 3 ГНЦ РФ — Институт медико-биологических проблем РАН, г. Москва 4 Объединенный институт ядерных исследований, Московская область, г. Дубна

V.V. Uyba1, I.B. Ushakov2, A.O. Sapetsky34

The medical and biological risks associated with operations in deep space missions

1 Federal Medical-Biological Agency, Moscow 2 FGBU SSC FMBC them. A.I.Burnazyan FMBA of Russia, Moscow

3 RF SRC — Institute of Biomedical Problems RAS, Moscow 4 The Joint Institute for Nuclear Research, Moscow region, Dubna

Ключевые слова: дальние космические полеты, Keywords: deep space missions, risks of long-distance

риски и опасности космических полетов, профи- spaceflight, risk mitigation.

лактика рисков.

В статье изложены современные представления о проблемах безопасности, связанных с выполнением пилотируемых полетов в дальний космос. Приводится обзор рисков изменения психического состояния и нарушения работоспособности членов экипажа; опасности лучевого поражения организма при воздействии космической радиации; рисков, связанных с оказанием медицинской помощи травмированным членам экипажа или пострадавшим от воздействия радиации; рисков, связанных с человеческим фактором в космическом пространстве и выходом из строя систем жизнеобеспечения; рисков, связанных с внекорабельной деятельностью и неправильно подобранными нагрузками для удовлетворения суточной потребности в физических упражнениях. Также анализируются профилактические мероприятия по предотвращению этих рисков. Обзор подготовлен преимущественно по данным современных работ зарубежных авторов, менее известных отечественным исследователям.

The article describes recent understanding of the risks and hazards associated with the implementation of manned flights in deep space missions. The paper presents an overview of the risks: changes in the mental status and impaired health of the crew members; the danger of radiation injury - result of cosmic radiation; risks associated with the provision of medical care to injured members of the crew or the ones affected by the radiation; risks associated with the human error in the outer space and the failure of the life support systems; risks associated with the extravehicular activity and incorrectly calculated physical exercise needed to meet the daily requirement. Mainly, the review was prepared according to the contemporary works of foreign authors, less known Russian researchers.

Перед выполнением дальних космических полетов (КП) за пределами низкой околоземной орбиты — на Луну, астероиды или на Марс — необходимо провести масштабные опережающие исследования рисков и опасностей, связанных с воздействием космического пространства на экипаж космического корабля [10], тщательно изучить ключевые факторы и скрытые предпосылки, которые могут создать нештатную ситуацию на борту во время пилотируемого полета.

Первостепенной задачей во время дальнего КП является обеспечение сохранности необходимого уровня функциональной стабильности человека-оператора на всем протяжении космической миссии: во время полета к объекту исследования, при выполнении поставленных научно-исследовательских задач в ходе изучения космического объекта и по пути следования обратно [37]. Все это подразумевает высокую степень радиационной защиты от различных видов ионизирующих излучений, обеспечение высокого уровня физической подготовки, сохранности когнитивных способностей, а также устойчивого психофизического и эмоционального состояния [9; 11; 47; 63]. Один из первых шагов в решении этой задачи был сделан А. И. Григорьевым, Е.А. Красавиным и М.А. Островским, которые сформулировали обобщенный критерий объективной оценки целесообразности выполнения дальних космических экспедиций с участием человека. С этой целью ими было предложено понятие «вероятность успешного выполнения миссии», которая в общем виде может быть записана следующим образом: Р = 1-(Р + Р + Р ),

^ р.п. н.р.н. о.т.' 7

где Ррп — вероятность возникновения радиационных поражений; Рнрн — вероятность возникновения нерадиационных нарушений вследствие влияния факторов КП (факторы невесомости, замкнутого пространства, психологические факторы, заболевания, травмы и пр.); Рот — вероятность отказа технических устройств. Вероятность возникновения радиационных поражений может слагаться из:

Р = Р>тНС + Р + Рб + Р ,

р.п. ЦНС п.с. б.э.о. о.э.о. 7

где РЦНС — вероятность нарушения функций центральной нервной системы и поражения

сетчатки (Р ); Р — вероятность ближай-

^ п.с.' 1 б.э.о. *

ших эффектов облучения (нарушение костномозгового кроветворения, повреждение кожных покровов, других органов и тканей организма вследствие интенсивного облучения протонами в результате солнечных вспышек); Роэо — вероятность отдаленных эффектов облучения (возникновение раковых заболеваний, формирование радиационной катаракты) [4]. Другими словами, необходимо ответить на вопрос, будут ли возникать нарушения высших интегративных функций ЦНС при действии тяжелых заряженных частиц (ТЗЧ) галактического излучения, характер передачи энергии которых кардинально отличается от обычных видов ионизирующих излучений (рентгеновские и гамма-лучи). Важно выяснить, насколько усилятся эти нарушения при воздействии комбинированных факторов межпланетного полета [11; 60]. Решать данную проблему можно главным образом в наземных условиях, используя современные ускорители ТЗЧ [8]. Такие исследования в нашей стране уже успешно проводятся в тесном сотрудничестве специалистов в области радиационной биологии, нейрофизиологии, физики ускорителей, математического моделирования [9].

Следует особо подчеркнуть, что в решении всех этих вопросов должны играть ведущую роль космическая медицина и биология, являясь связующим звеном между экспериментальными исследованиями и внедрением научных разработок в жизнь для сохранения, восстановления и поддержания здоровья каждого человека. Именно поэтому несколько лет назад руководителем ФМБА России было принято решение о создании НИИ космической медицины, в задачи которого входят: координация деятельности учреждений, занимающихся медико-санитарным обеспечением работа -ющих в особо опасных условиях и государственным санитарно-эпидемиологическим надзором на этапах проектирования, создания и эксплуатации пилотируемых космических аппаратов; проведение фундаментальных и прикладных исследований по изучению влияния космических факторов на состояние здоровья космонавтов; разработка рекомендаций, направленных на повы-

шение их работоспособности, а также формулирование задач в интересах практического здравоохранения [10].

Наши коллеги из США также ведут активную работу в этом направлении. Под руководством NASA реализуется «Программа исследований человека» (HRP) в различных тематических областях, называемых элементами. Элемент «Психическое здоровье и работоспособность» (BHP) включает три направления исследования: риски возникновения ошибок в повседневной деятельности из-за нарушений сна, десинхронизации циркадных ритмов, хронической усталости и переутомления; риски снижения работоспособности из-за неправильного подбора состава команды, недостаточной профессиональной подготовки ее членов и неспособности их к психосоциальной адаптации; риск возникновения поведенческих изменений и психических заболеваний. Каждый из этих рисков имеет свою предметную область, но рассматривать их следует только в сочетании друг с другом. Более того, некоторые ВНР-риски совпадают с рисками в других HRP-элементах. В этом случае также не обойтись без всестороннего рассмотрения взаимосвязей между ними (рисунок).

В настоящее время перечень рисков и опасностей, связанных с выполнением дальних космических миссий, значительно расширился и стандартизировался [45; 46]. Международной организацией по стандартизации была принята разработанная российскими специалистами трехуровневая структура стандартов по интеграции человека с системами и оборудованием обеспечения жизнедеятельности в КП [5]. Основываясь на данных, опубликованных в отечественной и зарубежной литературе, опасности, которые могут возникнуть при выполнении дальних КП, и связанные с ними риски можно условно подразделить на пять групп.

Группа А. Риски, связанные с изменением психического состояния и нарушением работоспособности членов экипажа.

А. 1. Изменение поведенческих реакций, возникновение пограничных психиатрических состояний и нарушение высших интегративных функций.

К общим проявлениям поведенческих признаков и симптомов психических расстройств можно отнести: состояние тревоги и раздражения; возникновение девиант-

Взаимосвязь между факторами элемента «Психическое здоровье и работоспособность» в «Программе исследований человека» (NASA, SP-2009-3405) [37]

ных форм поведения (необычное или неадекватное поведение; акты насилия, словесного или физического; словесные перепалки, накапливающие раздражительность) ; возникновение необъяснимых чрезвычайных ситуаций на борту (например, космонавты жалуются на едкий запах, хотя ни одного источника этого запаха не найдено — так называемое психологическое «сочувствие» в форме повышенной внушаемости в условиях социальной изоляции [49] или приступы беспричинной ярости в условиях сенсорно обедненной обстановки и недостаточной способности к общению [69]); возникновение неврастении ( раздражительности в отсутствие депрессии или тревоги) ; психосоматические реакции, выражающиеся в ухудшении самочувствия под влиянием эмоциональных факторов; повышенную межличностную уязви -мость в общении, когда негативные мысли совпадают с негативным событием в жизни другого члена экипажа, вызывая плохое настроение, которое может привести к депрессии [42], хотя, несмотря на тщательный медицинский отбор, прошлое без депрессии никак не гарантирует будущее без депрессии.

За пределами магнитосферы Земли экипаж подвергается непрерывному воздействию мощного космического излучения, которое в настоящее время считается главной опасностью при выполнении дальних КП [20]. Расчетные модели радиационного риска ориентированы прежде всего на сохранность здоровья членов экипажа, однако появляется все больше доказательств того, что радиоактивное облучение может значительно ухудшить когнитивные способности до такой степени, что это поставит под угрозу выполнение всей миссии [33]. Космическая радиация может нанести значительные повреждения центральной нервной системе [25], что приводит к усталости, плохому настроению, а также к трудностям в поддержании внимания [28]. Кроме того, имеются данные о си-наптических структурных изменениях [50], снижении нейрогенеза, возникновении ней-ровоспалений и ускорении протекания любого нейродегенеративного заболевания, о нарушениях высших интегративных функций мозга [47]. Есть убедительные клинические результаты из области радиационной онко-

логии, которые могут служить некими «аналогами» воздействия космической радиации, а также многочисленные экспериментальные данные на млекопитающих, полученные с использованием ускорителей заряженных частиц. Подробнее см.: Исполнительный отчет K.J. Slack et al., 2016 [63].

А. 2. Потеря работоспособности из-за неправильного подбора состава команды, недостаточной профессиональной подготовки ее членов и неспособности к психосоциальной адаптации.

Основной опасностью для работоспособности команды является абсолютная изоляция в космосе, в то время как нахождение в замкнутом и ограниченном пространстве, а также огромное расстояние от Земли можно отнести к вторичным рискам. По мере удаления от Земли физическая изоляция будет усугубляться односторонней задержкой связи, которая на орбите Марса достигнет 22 минут. Факторы, связанные с изоляцией от семьи и друзей, отсутствие элементов живой природы, невозможность взглянуть на родную планету, а также многие другие последствия этой стрессовой ситуации могут значительно повлиять на психологический климат [40]. Очень важно и то, что межпланетный КП делает невозможной замену членов экипажа. Поэтому при формировании команды требуется повышенное внимание к персональному отбору состава экипажа, который должен обладать не только необходимыми техническими навыками, но и адаптируемостью, чтобы успешно преодолевать нештатные ситуации при отсутствии координации с Землей в реальном масштабе времени, зная, что эвакуироваться с космического корабля будет невозможно. Необходимо предусмотреть тщательное проектирование среды обитания, распланировать запасы воды и продовольствия, поскольку дооснастить их также будет невозможно [66].

Для того чтобы поддерживать профессиональную подготовку на надлежащем уровне, необходимо предусмотреть программу непрерывного обучения космонавтов — как перед полетом, так и во время него. Это отточит слаженность команды и навыки, необходимые для выживания при выполнении миссии. Объем работы и

тренировок должен быть спланирован так, чтобы не создавать психологический или физический стресс у членов экипажа, предусматривать необходимое время для отдыха и сна. Психосоциальной адаптации членов команды также может способствовать проведение еженедельных учений, руководимых из Центра управления полетами, по отработке нештатных ситуаций. Это будет стимулировать экипаж к преодолению неизвестных опасностей в составе команды, выработке сплоченности, устойчивости к стрессирующим факторам и в итоге сделает процесс психологической адаптации более естественным и эффективным. Подробнее см.: Исполнительный отчет L.B. Landon et al., 2016 [40].

А. 3. Снижение производительности, вызванное нарушением сна, десин-хронизацией циркадных ритмов, хронической усталостью и переутомлением.

Во время КП потеря сна является частым явлением — в среднем космонавты спят гораздо меньше, чем на Земле. Причины этого пока остаются неизвестными, однако наземные испытания свидетельствуют о том, что это приводит к ухудшению их состояния здоровья и работоспособности как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. Еще одна немаловажная проблема — инерция сна, хорошо известное и весьма опасное явление. Например, если резко разбудить пилота, дремлющего в кабине, он, скорее всего, будет принимать не самые лучшие решения в этот момент, которые могут стоить жизни многим пассажирам [31]. Инерция сна представляет собой значительный риск во время КП, когда члены экипажа должны быстро принимать решения при выходе из спящего режима во время возникновения чрезвычайных ситуаций.

Циркадная десинхронизация во время КП развивается чаще всего из-за отсутствия графика работы, привязанного к земным суткам; наличия шумов в период, отведенный для сна; неудачного времени освещения или его высокой интенсивности. В наземных исследованиях было установлено, что нарушение суточного цикла вызывает значительное ухудшение качества работы и повышает риск несчастных случаев.

Снижение производительности во время полета возникает не только вследствие сильной загруженности работой, но и из-за ее отсутствия. В настоящее время нет нормативов для совершенствования планирования фактического количества отработанных часов и продолжительности смен. В дополнение к опасениям по поводу сильной загруженности космонавтов существует другое беспокойство, но уже по поводу большого количества свободного времени, что может снизить концентрацию внимания во время проверок автономных систем жизнеобеспечения корабля, вызвать усталость и апатию. Было установлено, что индивидуальные различия в суточной потребности для сна и циркадные предпочтения связаны с генетическим полиморфизмом, поэтому необходимо провести дополнительные исследования в этой области, чтобы идентифицировать генетические или фенотипические биомаркеры, которые позволили бы предсказать устой -чивость к потере сна или сдвигу циркадных ритмов. Подробнее см.: Исполнительный отчет Е. Р1упп-Еуаш е! а1., 2016 [31].

Группа Б. Опасность лучевого поражения организма при воздействии космической радиации.

Б. 1. Риск патогенного воздействия ионизирующего излучения на центральную нервную систему в острой фазе и в отдаленном периоде.

При выполнении дальних КП естествен -ным образом возникает вопрос о ранних и поздних рисках, связанных с воздействием космического излучения на центральную нервную систему [50]. Острые риски со стороны ЦНС включают нарушение познавательной деятельности, двигательных функций, поведения и эмоционального состояния, которые могут повлиять на работоспособность и здоровье членов экипажа [11; 47]. К таким осложнениям во время КП можно отнести: нарушение кратковременной памяти, расстройство аналитико-синтетической деятельности, пространственной ориентации и двигательных функций, эмоциональные расстройства, риск принятия неправильных решений, уменьшение внимания, скорости восприятия и обработки информации, наруше-

ние циклов сна и бодрствования, хроническую усталость и другие нейропсихологиче-ские изменения [63]. К отдаленным последствиям относят прежде всего сокращение продолжительности жизни, злокачественные новообразования, формирование катаракты и нейродегенеративные заболевания. Кроме того, отдаленные последствия облучения проявляются в кожных покровах, соединительной ткани, кровеносных сосудах почек и легких в виде уплотнений и атрофии облученных участков, потери эластичности и других морфофункциональных нарушений, приводящих к фиброзам и склерозу, которые развиваются вследствие комплекса процессов, включающих уменьшение числа клеток и дисфункцию фибробластов [26]. Подробнее см.: Исполнительный отчет G.A. Nelson et al., 2016 [48].

Б. 2. Риск возникновения острой лучевой болезни в связи с солнечными протонными событиями.

В отличие от постоянного присутствия галактических космических лучей (ГКЛ) в пространстве, солнечные протонные события (СПС) являются единичными и возникают с небольшим упреждением. Во время СПС Солнце выпускает большое количество частиц с высокой энергией. Спектр частиц меняется незначительно, но наибольшую опасность для космонавтов во время межпланетных полетов представляют протоны (96%), ионы гелия (4%), а также небольшая часть более тяжелых ионов [20; 69]. Интенсивность и энергетический спектр СПС изменяются со временем и длятся от нескольких часов до нескольких дней. Большинство СПС, наблюдаемых в последние 50 лет, относительно безопасны для здоровья человека при дозах ниже 10 мГр и требуют минимального экранирования. Тем не менее СПС, имеющие высокую плотность ионизации с энергиями выше 30 МэВ, представляют наибольшую опасность для будущих миссий за пределами защитного магнитного поля Земли [39]. Поэтому возникновение острой лучевой болезни (ОЛБ) при воздействии высокоэнергетических заряженных частиц СПС без специальных средств защиты представляет собой смертельную угрозу [19]. В зависимости от поглощенной дозы различают костномоз-

говую форму (костномозговой синдром) — дозы 1—10 Гр; кишечную форму (кишечный синдром) — дозы 10—20 Гр; кардиоваску-лярную или сосудисто-токсемическую форму (кардиоваскулярный синдром) — дозы 20—50 Гр; церебральную форму (церебральный синдром) — дозы свыше 50 Гр. При костномозговой форме ОЛБ выделяют четыре степени тяжести: легкую (1—2 Гр), среднюю (2—4 Гр), тяжелую (4—6 Гр) и крайне тяжелую (6—10 Гр), а в клиническом течении — период первичной реакции на облучение (начальный период), скрытый период ( период мнимого благополучия) , период разгара и, в случае благоприятного исхода, период восстановления. При более тяжелых формах ОЛБ можно выделить только два периода — период первичной реакции на облучение и период разгара с летальным исходом.

Таким образом, на здоровье экипажа и его работоспособность могут значительно повлиять: СПС большой мощности, множественные СПС или кумулятивный эффект от совместного действия ГКЛ и СПС. За пределами низкой околоземной орбиты перестают действовать защитные механизмы магнитосферы Земли [20], поэтому необходимо применение повышенных мер безопасности, чтобы предотвратить возникновение ОЛБ. Эти меры будут содействовать не только успешному выполнению миссии, но и выживанию экипажа. В то время как оперативный мониторинг солнечной активности и пассивные средства экранирования смогут минимизировать радиационное облучение внутри корабля, при выполнении работ за его пределами существует риск возникновения продромальных эффектов, в том числе тошноты, рвоты, анорексии, усталости, а также поражения кожи и истощения органов кроветворения. Следовательно, при подготовке к полету для точной оценки риска необходимо собрать и проанализировать информацию о различиях между воздействием протонов при СПС и протонным облучением в наземных условиях с применением современных ускорителей ТЗЧ. Это касается качества излучения, поглощенной дозы и неоднородности пространственного распределения мощности дозы. Подробнее см.: Исполнительный отчет Ь. Сагпе11 е! а1., 2016 [19].

Б. 3. Риск возникновения кардио-васкулярных заболеваний, дегенеративных изменений в тканях и других клинических проявлений при воздействии космической радиации.

Хроническое облучение протонами, ТЗЧ и нейтронами соответствующих энергий в дозах от 0,5 до 1 Гр при мощности дозы <20 мГр/ч (что соответствует оценкам воздействия спектра частиц космического излучения в глубоком космосе) приводит к дегенеративным изменениям в тканях и другим клиническим проявлениям. В настоя -щее время в ходе планирования полета на Марс оценки облучения членов экипажа во время выполнения миссии варьируют от 0,25 до 0,5 Гр от ГКЛ (с учетом экранированной защиты при возникновении СПС) и порядка 0,15—0,5 Гр для внутренних органов тела в пределах космического корабля с обычной пассивной защитой. Относительный вклад в общую дозу облучения внутренних органов при воздействии ГКЛ включает: для протонов — 50—60% дозы, для альфа-частиц — примерно 10—20%, для тяжелых частиц с зарядом от 3 до 9 — примерно 5—10% и для сверхтяжелых частиц (7>10) — примерно 5—10%, тогда как на вторичное излучение (нейтроны, пионы и мюоны) приходится порядка 10% общей дозы [52]. Основные изменения, которые потенциально могут возникнуть в результате воздействия космического излучения: дегенеративные изменения сердечно-сосудистой системы, в том числе сердечно-сосудистые заболевания (ишемиче-ская болезнь сердца, атеросклероз), карди-омиопатия, атеросклероз сосудов головного мозга и периферических артерий, что может привести к высокой вероятности возникновения инсульта; формирование катаракты; других заболеваний, включая преждевременное старение и разрастание соединительной ткани с появлением рубцовых изменений в различных органах, возникающее в результате хронического воспаления; возникновение и развитие дисфункций иммунной, нейроэндо-кринной и других регуляторных систем [24; 36]. Кроме того, при хроническом воздействии ионизирующей радиации могут возникнуть дегенеративные заболевания, затрагивающие дыхательную систему или органы пи-

щеварения. Подробнее см.: Исполнительный отчет 7. Раге1 ег а1., 2016 [51].

Б. 4. Риск радиационного канцерогенеза.

Опасность развития раковых заболеваний, вызванных воздействием космического излучения, в настоящее время считается основным препятствием для межпланетных путешествий, поскольку невозможно спрогнозировать риск развития рака, и не существует эффективных мер для его предупреждения. Такие меры, как оптимизация эксплуатационных параметров КП (продолжительность, вероятность возникновения СПС), подбор экипажа в соответствии с определенными половозрастными критериями, усиление средств радиационной защиты или использование профилактических медико-биологических мероприятий для снижения риска канцерогенеза, имеют существенные ограничения, а их эффективность пока остается под вопросом. Ионизирующее излучение является хорошо известным канцерогеном на Земле [16] . Риск рака от рентгеновского и гамма-излучения был установлен при дозах выше 50 мЗв (5 бэр), хотя до сих пор продолжаются научные дебаты о риске возникновения раковых заболеваний при более низких дозах или при более низкой мощности дозы (<50 мЗв/ч). Связь между ранними биологическими эффектами воздействия ядер ТЗЧ и вероятностью возникновения рака у человека мало изучена [36]. Именно этот пробел в знаниях приводит к значительной неопределенности при прогнозировании риска возникновения рака при освоении дальнего космоса [30]. Космонавты за 6 месяцев работы на борту Международной космической станции (МКС) получают среднюю эффективную дозу порядка 72 мЗв, тогда как при выполнении полетов на Луну или Марс величина этой дозы может доходить до 2000 мЗв [27; 35]. В настоящее время существует большое количество доказательств развития рака при воздействии ионизирующего излучения для доз выше 50 мЗв. Исследования в области радиационной эпидемиологии устанавливают возможность возникновения рака для излучений с низкой линейной передачей энергии (рентгеновские или гамма-лучи) в дозах

от 50 до 2000 мЗв. Эти исследования содержат примеры заболеваемости и смертности от рака во многих тканях: при лейкемии и опухоли легкого, молочной железы, желудка, толстой кишки, мочевого пузыря, печени и др. Подробнее см.: Исполнительный отчет J. Huff et al., 2016 [35].

Группа В. Риски, связанные с оказанием медицинской помощи травмированным членам экипажа или пострадавшим от воздействия радиации.

В. 1. Риск терапевтических ошибок вследствие неэффективности медикаментозного лечения.

Вполне возможно, что действие вводимых препаратов на членов экипажа во время КП отличается от их действия на Земле, но даже после 50 лет исследований космоса большинство вопросов об использовании лекарств во время КП остаются открытыми. Более того, применение лекарственных средств с недостаточным знанием об их фармакологическом действии в космическом пространстве может привести к неадекватному лечению и повлечь ухудшение самочувствия членов экипажа, снижение их работоспособности. Сегодня существуют доказательства этого утверждения [68]. Пребывание космонавтов в космическом пространстве вызывает у них вполне определенные физиологические изменения, которые являются предметом пристального изучения. Эти исследования ограничены небольшой выборкой и, кроме того, осложнены воздействием комбинированных факторов КП (ионизирующее излучение, микрогравитация и др.). Есть два основных опасения по поводу использования фармацевтических препаратов во время КП. Во-первых, физиологическое действие лекарственных средств в специфической среде, за пределами Земли, в настоящее время предполагается тем же самым, что и в наземных условиях, хотя это предположение никогда не было проверено на систематической основе нашими американскими коллегами. Но поскольку в задачи космических миссий будут входить все более дальние КП, этому вопросу уделяют повышенное внимание наши исследователи [1; 2], так как представляется вероятным, что проблемы с использо-

ванием лекарственных средств будут приобретать все большую остроту. Во-вторых, необходимо обеспечить во время хранения целостность фармацевтических препаратов, содержащих нужное количество активных соединений в каждой дозе, и свести к минимуму разложение токсичных соединений. Этот риск также зависит от продолжительности миссии, поскольку при дальних КП невозможно будет пополнять запасы лекарственных средств, поэтому препараты должны иметь гораздо больший срок хранения, чем на Земле. Подробнее см.: Исполнительный отчет У.Е. е! а1., 2011 [68].

В. 2. Риск раннего начала осте-опороза из-за воздействия факторов космического полета.

Остеопороз является заболеванием костей скелета, характеризующимся низким содержанием минералов в костной ткани и структурными повреждениями, которые уменьшают способность костей сопротивляться разрушению при нормальной нагрузке в повседневной деятельности. В настоящее время есть немало доказательств, что адаптация костной системы при механической разгрузке в невесомости предрасполагает к ускоренному развитию остеопороза у космонавтов, налетавших свыше 30 дней на космической орбите, после возвращения на Землю [62]. Характерные изменения костей скелета у членов экипажа после продолжительного воздействия невесомости в течение среднего 6-месячного полета: активное разрушение (рассасывание, деградация) костной ткани при непосредственном участии остеокластов, мишенью которых обычно являются несущие каркасные участки скелета, отделяющиеся от костной ткани, вследствие чего в этом месте снижается минеральная плотность костной ткани (МПКТ) — она может составлять от 3 до 9% предполетной МПКТ; компартмент-специфичное уменьшение объемной МПКТ в проксимальном отделе бедренной кости, что значительно снижает его прочность при сжатии и изгибе; потеря прочности бедренной кости (неспособность сопротивляться давлению). Восстановление МПКТ происходит в течение периода, превышающего время, проведенное в КП, но происходит

ли полное восстановление прочности кости, пока еще остается открытым вопросом. Ну и, конечно, не стоит забывать о таких факторах риска, как уменьшение костной массы, отрицательный баланс минералов (в первую очередь кальция), снижение уровня кальций-регулирующих гормонов, усугубляющееся замедлением естественных обменных процессов (дефицитом питательных веществ, отсутствием ультрафиолетового солнечного освещения и др.). Подробнее см.: Исполнительный отчет ^Б. БШо^а ег а1., 2008 [61].

В. 3. Риск формирования мочекаменной болезни почек.

Образование почечных камней в КП представляет собой большую опасность не только из-за влияния почечных колик на работоспособность человека, но также из-за осложнений, которые могут потребовать эвакуации экипажа, таких как гематурия, инфекции и гидронефроз. Данные факторы риска основаны на биохимическом анализе мочи членов экипажей, который показывает гиперкальциурию, гиперурикемию, снижение объема мочи и увеличение концентрации в ней оксалата кальция и фосфата кальция. Основным фактором риска формирования мочекаменной болезни является атрофия костной ткани с увеличением оборота минералов, входящих в состав костей. Оценки для некоторых членов экипажа Скайлэб показали, что экскреция кальция увеличилась в начале полета (на 10-й день) и почти превысила верхний порог для нормального выделения (300 мг/сут у мужчин). Другие данные документально подтвердили уменьшенное потребление жидкости и снижение потребления калия, фосфора и магния в рационе. Таким образом, данные обоих полетов, как кратковременных, так и длительных, показывают, что КП индуцирует факторы риска формирования мочекаменной болезни почек, которые сохраняются и после полета. Подробнее см.: Исполнительный отчет ^Е. 7е^екИ ег а1., 2008 [70].

В. 4. Опасность возникновения травм из-за динамических нагрузок.

Во время КП члены экипажа подвергаются опасности возникновения травм из-за динамических переходных нагрузок

(<500 мс), которые чаще всего происходят во время запуска космического корабля, аварийного прекращения запуска, свободного полета или приземления. К внешним факторам, влияющим на риск травмы, относятся: аэродинамический профиль космического корабля, конструкция системы сидений и удерживающих устройств, а также скафандр и шлем космонавтов. Поскольку каждый космический корабль имеет различные динамические характеристики разгона, прерывания разгона и посадки, риск получения травмы в значительной степени зависит от его конструкции. Сиденья и удерживающие устройства могут увеличить или уменьшить риск получения травм в зависимости от того, насколько эффективно они минимизируют движение человеческого тела. В дополнение к этому скафандр и шлем также могут сыграть свою роль при получении травм. Например, жесткие элементы скафандра могут создавать травмирующие точки давления, тогда как масса шлема может представлять опасность получения травм вследствие тупого удара головой или создавать динамические нагрузки на шейные позвонки. Кроме того, существуют внутренние факторы, зависящие от экипажа. К ним относятся: возраст, пол, антропометрические данные и дезадаптация во время КП. Возраст является таким же фактором риска, как и в земных условиях (например, автомобильные аварии) . Пол тоже может влиять на риск получения травм, так как масса и геометрия тела могут сильно различаться у мужчин и женщин. И, наконец, в процессе КП ухудшается общее физическое состояние, редуцируются структурные и тканевые реакции в опорно-двигательной системе, что может вызвать более низкую устойчивость членов экипажа к динамическим нагрузкам. Подробнее см.: Исполнительный отчет E. Caldwell et al., 2012 [18].

В. 5. Повреждение межпозвонковых дисков под воздействием гравитации.

На сегодняшний день летные исследования, связанные с возможными травмами спины, сосредоточены в основном на удлинении позвоночника и хорошо изученных эффектах механической разгрузки межпозвонковых дисков (IVD). IVD являются шарнирной соедини-

тельной тканью между позвонками и выполняют функцию амортизатора механических нагрузок, испытываемых в осевом направлении. Соединительная ткань сустава лишена сосудов, поэтому обмен питательных веществ осуществляется за счет притока и оттока жидкости. При этом суточные колебания объема жидкости в 1УБ вызваны индивидуальными состояниями человека: между сном (лежа на спине) и передвижением ( вертикальная ходьба), хотя позвоночник постоянно подвергается различным механическим воздействиям в ^ при повседневной деятельности. Однако во время длительного постельного режима или во время КП отсутствие осевых и мышечных нагрузок на позвоночник вызывает набухание 1УБ из-за увеличенного притока жидкости. Поэтому изменение объема 1УБ является одним из основных факторов удлинения позвоночника, увеличения роста и потери лордотический осанки. Этот факт может объяснить возникновение боли в спине у космонавтов, хотя точная причина этого феномена не определена. Возникающие во время КП динамические перегрузки могут предрасполагать к травмам ГУБ. В настоящее время не существует эффективного способа создать осевые нагрузки на позвоночник человека во время реальной или моделируемой невесомости в качестве средства восстановления суточных изменений в объеме 1УБ. Кроме того, биомеханические свойства 1УБ до и после полета в космос не были тщательно изучены. В связи с этим, чтобы определить степень риска повреждения ГУБ, необходимо иметь больше фактических данных и провести дальнейшие исследования. Подробнее см.: Исполнительный отчет И.Л. БЛешт^ е! а1., 2008 [57].

В. 6. Риск неблагоприятного воздействия на здоровье экипажа, вызванного изменениями в иммунной системе организма.

В настоящее время исследования, проведенные на борту МКС, где созданы нормальные условия для иммунной системы человека, являются недостаточными для определения клинического риска при осуществлении дальних КП. Эти исследования опирались на небольшую выборку и были ограничены кратковременностью полетов. Аналогичное тестирование людей на Земле имеет определенную

ценность для какого-то отдельного применения (например, при разработке тестов или способов защиты от заболевания), но никогда нельзя с уверенностью сказать, что те или иные физиологические изменения будут наблюдаться и в реальном КП. Другими словами, каждый аналоговый эксперимент может имитировать некоторые аспекты полета, но ни один из них не может полностью воспроизвести все факторы КП. Во время длительных полетов было показано изменение клеточного иммунитета по реактивации латентных вирусов. У человека, принимавшего участие в эксперименте, после 6-месячного полета было выявлено тяжелое угнетение функции Т-клеток, но те же функции оставались неизмененными после кратковременного полета. Во время следующего полета наблюдалось снижение уровня цитокинов с одновременным повышением количества Т-хелперов 2-го типа, которые активируют В-лимфоциты, способствуя развитию гуморального иммунного ответа, и продуцируют интерлейкины 4, 5 и 13. Кроме того, были снижены функции моноцитов и нейтрофилов [24]. Вообще, как показали недавние исследования, при выполнении длительного полета происходит повышение уровня плазменных цитокинов, что свидетельствует о нормальной физиологической адаптации. К настоящему времени установлено, что нарушение регуляции иммунной системы характерно для любого КП и прогрессирует с увеличением его длительности. Нарушение иммунной регуляции в сочетании с повышенным радиационным фоном и длительностью полета может создать существенные осложнения при выполнении исследовательских задач миссии. Тем не менее дальние КП необходимы для того, чтобы лучше определить и понять природу нарушений иммунной системы, правильно интерпретировать клинические риски, а также разработать соответствующие профилактические мероприятия. Подробнее см.: Исполнительный отчет B. Crucian et al., 2015 [24].

В. 7. Риск возникновения аритмии во время выполнения космического полета.

В настоящее время существуют только отдельные сообщения о возникновении сердечной аритмии в космосе, в том числе один документированный эпизод без устойчи-

вой желудочковой тахикардии. Тем не менее возможность внезапной сердечной смерти вдали от Земли у многих космонавтов вызывает беспокойство с первых дней космической программы. Сегодня хорошо известны и четко определены изменения в сердечно-сосудистой системе во время КП — это уменьшение объема плазмы, уменьшение массы левого желудочка и адаптационные изменения вегетативной нервной системы к низкой гравитации. В совокупно-сти такая физиологическая адаптация предполагает изменение сердечно-сосудистой системы и нейрогуморальной среды во время КП. Это может быть выражено в измене -нии характера электрической проводимости, хотя доказательства, подтверждающие это заключение, строятся в основном на незначительных изменениях в интервале QT у небольшого количества космонавтов после длительных КП. В связи с этим необходимо привлечь достижения авиационной медицины для исследований сердечно-сосудистой деятельности, чтобы выяснить, изменит ли КП сам по себе структуру и функцию сердца настолько, чтобы повысить риск развития аритмии. Разумеется, эти исследования должны быть проведены на систематической основе. Подробнее см.: Исполнительный отчет S.H. Platts et al., 2010 [53].

В. 8. Риск возникновения внутричерепной гипертензии и дисфункции зрительного анализатора при воздействии факторов космического полета.

За последние 50 лет поступали неоднократные сообщения о нарушении остроты зрения во время КП, которые фиксировались в исследовательских отчетах. До недавнего времени считалось, что эти нарушения были временными, но сравнение результатов предполетных и послеполетных исследований выявило потенциальный риск хронических изменений зрительного анализатора в условиях низкой гравитации. Анализ этих данных показывает, что некоторые члены экипажа испытывают ухудшение зрения, у них формируются «ватные пятна» (изолированные мягкие пятна белого цвета, инфаркт сетчатки), появляется хориоидальная складка на заднем полюсе глаза, развивается отек зрительного

диска, образуется вздутие оболочки зрительного нерва и/или уплощение в задней части склеры с различной степенью выраженности и постоянства. Перечисленные изменения определяют симптоматику этого синдрома — нарушение зрения/внутричерепное давление (VIIP). Считается, что изменения глазной структуры и оптического нерва вызваны динамикой перемещения спинномозговой жидкости у некоторых членов экипажа во время длительных КП. Вероятно, одни люди генетически более предрасположены к воздействию этих факторов, а другие нет, поэтому сегодня очень важно разработать методику определения риска развития синдрома VIIP для космонавтов, участвующих в дальних исследовательских миссиях. Подробнее см.: Исполнительный отчет D.J. Alexander et al., 2012 [12].

Группа Г. Риски, связанные с человеческим фактором в космическом пространстве и выходом из строя систем жизнеобеспечения.

Г. 1. Риск неправильной постановки ключевых задач при планировании космической миссии.

Риск неправильно поставленных ключевых задач проекта относится к определению и разработке задач миссии, потоков задач, графиков и процедур. Ключевые задачи могут быть определены как те задачи, которые необходимы для успешного выполнения миссии в целом. Анализ задачи имеет критическую функцию в процессе проектирования оборудования, программного обеспечения, а также информационных систем, чтобы сделать их более функциональными и менее дорогостоящими. Распределение функций между членами экипажа также является важной частью процесса проектирования: например, будет ли конкретная функция при принятии решения поручена самому человеку, системе или некоторой комбинацией людей и систем. Всегда надо иметь в виду, что риск неправильной формулировки ключевых задач во время проектирования дальнего КП может поставить под угрозу выполнение всей миссии. Подробнее см.: Исполнительный отчет A. Sandor et al., 2013 [56].

Г. 2. Риск возникновения ошибок из-за недостатка в информационном обеспечении.

Общепринято, что человек должен занимать центральное место в эффективном управлении информацией. Недостаточное владение информацией может увеличить вероятность ошибки оператора, тем самым влияя на безопасность и эффективность всей миссии КП. Хотя ошибки оператора являются общим проблемным местом во всех рабочих средах, ошибки человека при выполнении задач, возникающих в ходе КП, могут иметь самые серьезные последствия. Недостаточность информации может быть связана с отсутствием ситуационной осведомленности, забывчивостью, невозможностью или неспособностью получить доступ к соответствующим данным. Причинно-следственная связь в плохом обеспечении информацией может иметь различные формы. Например, отсутствие ситуационной осведомленности может возникнуть в результате плохо разработанных (недружественных) интерфейсов, неправильно поставленных задач или ухудшения когнитивной деятельности из-за усталости или воздействия вредных веществ. Забывчивость может быть результатом недостаточной подготовки, плохо сформулированных процедур выполнения задачи или ухудшения когнитивной деятельности. Неспособность получить доступ к соответствующим данным и процедурам может быть результатом плохо разработанных интерфейсов, неправильно поставленных задач или снижения умственных способностей оператора. Нежелание или отказ выслушать мнение члена команды может быть следствием неправильного восприятия или истолкования информации, неадекватной оценки результатов решений, вытекающих из этого суждения, или недостаточности данных для его оценки. Подробнее см.: Исполнительный отчет A. Barr et al., 2008 [13].

Г. 3. Риск снижения безопасности и эффективности из-за ошибок в конструкции транспортного средства, расчетах параметров окружающей среды, подборе необходимого оборудования и инструментов.

Основные цели элемента SHFH (человеческий фактор и обитаемость в косми-

ческом пространстве) при освоении человеком космического пространства — сохранение безопасности экипажа, содействие работоспособности космонавта, а также повышение его эффективности. Эти цели невозможно достичь без учета человеческого фактора в ходе проектирования параметров окружающей среды, адекватной интеграции с внутренним пространством космического корабля, местами постоянного пребывания членов экипажа; проектирования аппаратных средств, программного обеспечения, транспортных средств; подбора необходимого оборудования и инструментов, которые могут понадобиться в ходе выполнения миссии. В частности, оптимальные для дальнего КП условия окружающей среды и архитектурное проектирование имеют решающее значение для поддержания здоровья и благополучия членов экипажа, поэтому процесс оптимизации при проектировании рабочего пространства или мест отдыха в условиях длительного КП имеет большое значение. Подробнее см.: Исполнительный отчет S. Schuh et al., 2008 [58].

Г. 4. Риски неправильной организации взаимодействия между человеком и компьютером.

Взаимодействие между человеком и компьютером (HCI) охватывает все методы, с помощью которых люди и компьютерные системы могут обмениваться информацией, выполнять вычисления и решать задачи. Когда HCI плохо разработана, члены экипажа испытывают трудности при вводе данных, навигации, доступе к расшифровке информации. HCI редко изучается в рабочей ситуации при выполнении КП, поэтому основная часть доказательств ее важности получена из отчетов экипажа после завершения полета, а также из других областей применения HCI по обеспечению безопасности в различных сферах (электростанции, авиационные диспетчерские). Любые потенциальные или реальные проблемы HCI в космосе могут маскироваться тем, что члены экипажа имеют почти постоянную связь с наземными диспетчерами, которые следят за ошибками и исправляют их по мере надобности, а также предоставляют дополнительную информацию, необходимую для выпол-

нения задач [34]. В настоящий момент мы не знаем, какая ситуация может сложиться при возникновении проблем с HCI, без этой «сети безопасности». Некоторые исследовательские полеты проверят этот вопрос: как команды будут работать автономно из-за задержек связи или ее отсутствия. Выживание экипажа будет в значительной степени зависеть от доступной электронной информации в момент выполнения той или иной процедуры, работоспособности транспортного средства или системы технического обслуживания. Иными словами, риск неадекватной HCI может стать критичным для выполнения всей миссии, поэтому будущая работа должна быть сосредоточена на выявлении наиболее важных факторов, способствующих снижению этих рисков. На сегодняшний день с учетом человеческого фактора их насчитывается восемь (HFACS): нормативы, технические условия и проектирование процессов; информационные ресурсы и их поддержка; распределенные сети; когнитивная перегрузка; экологически индуцированные перцепту-альные изменения; неправильное восприятие и неправильная интерпретация отображаемой информации; пространственная дезориентация; элементы индикации и управления. Подробнее см.: Исполнительный отчет K. Holden et al., 2013 [34].

Г. 5. Ошибки в проектировании взаимодействия между человеком и автоматами, интеграции с робототехникой.

Эффективная интеграция человек/автомат/робот (HARI) требует, чтобы автоматизированные ( роботизированные) системы и их интерфейсы для взаимодействия с человеком были разработаны с учетом всех уровней человеческой деятельности — от прямого ручного управления к управлению системами совместно человеком и роботом до диспетчерского контроля всех подсистем человеком-оператором [43]. Интеграция автоматизированных систем с их пользователями требует распределения ролей между человеком и автоматом с учетом того, что эти роли будут меняться в зависимости от конкретной задачи. Эффективные пользовательские интерфейсы содержат надлежащим образом разработан-

ное функциональное распределение задач и проектов, придерживаются простой и ясной философии обеспечения успеха и безопасности миссии, заложенной в дизайн системы. Неадекватная конструкция HARI может весьма ощутимо повлиять на время выполнения задач, объем проделанной работы и в конечном счете — на доверие оператора к системе. Несколько экспертных сообществ (разработчики, инспекторы по расследованию несчастных случаев и др.) доказали необходимость поиска методов выявления и устранения уяз-вимостей HARI на ранних этапах проектирования. Риски, связанные с неадекватными проектами в сфере высоких технологий, будут возрастать по мере расширения задач миссии в незнакомых условиях, существенно отличающихся от наших представлений. Хороший дизайн предусматривает не только реализацию соответствующих пользовательских интерфейсов, но прежде всего учитывает, как оператор интегрируется в систему. Будущие HARI-исследования и проектирование должны быть опережающими и предвидеть потенциальные проблемы, которые могут возник -нуть в ходе предстоящих исследовательских миссий в дальнем космосе. Четыре ключевых фактора HARI включают: выполняемое человеком задание и ресурсы автоматизации; восприятие оборудования и удобство работы с ним; проектирование систем автоматизации; координация между человеком и робототехникой. Подробнее см.: Исполнительный отчет J.J. Marquez et al., 2013 [43].

Г. 6. Снижение безопасности и эффективности систем жизнеобеспечения из-за ошибок в конструкции космического корабля.

В целях содействия безопасной и эффективной работоспособности человека во время КП важно учитывать в процессе проектирования эффекты микрогравитации, ускорения, вибрации и других условий окружающей среды, а также человеческие возможности и ограничения в отношении используемого оборудования. Когда они не принимаются в расчет, возникает риск несовместимости конструкции транспортного средства и среды обитания [67]. Примеры краткосрочных эффектов, обусловленных этим риском,

включают перенапряжение, трудности чтения из-за космических вибраций или недостаточного освещения, высокую температуру в модуле из-за неэффективного размещения аппаратных средств или активной деятельности, трудности надевания скафандра в малом объеме, трудности общения с другими членами экипажа из-за высокого уровня шума и др. Ошибки проектирования, связанные с неэффективностью, могут включать ненужные переходы между рабочими станциями для выполнения задач, увеличение времени выполнения задач вследствие затрудненного доступа к оборудованию и др. Примеры долгосрочных эффектов включают эргономические травмы из-за повторяющихся движений и/или необходимости длительного поддержания неудобных поз, недостаточные зазоры рабочего пространства и др. Проектирование транспортного средства/ среды обитания без учета всех антропометрических данных членов экипажа, возможностей и ограничений, которые могут меняться в течение длительных КП, способно привести к травмам, разочарованию экипажа и в конечном итоге — к отказу от выполнения миссии. Основные факторы риска несовместимой конструкции транспортного средства/среды обитания включают: антропометрические и биомеханические ограничения; двигательные навыки/ координацию или синхронизацию; визуальное восприятие окружающего пространства; вибрацию и перегрузки; шумовые помехи; размещение удерживающих устройств и индивидуального снаряжения; размещение иллюминаторов и др. Подробнее см.: Исполнительный отчет М. тИшоге ег а1., 2013 [67].

Г. 7. Риск возникновения болезней и снижения работоспособности экипажа из-за ошибки при проектировании системы питания.

Система питания является единственным источником продовольствия для экипажа. Значительное снижение пищевой ценности продуктов может быть вызвано потерей питательных веществ в пище в процессе переработки или хранения и стать причиной недостаточного приема пищи экипажем из-за низких вкусовых качеств или малого разнообразия в рационе. Все это может в значительной мере поставить под угрозу здоровье экипажа и

его работоспособность [52]. Недавние исследования показали, что существующая система питания не будет соответствовать тем требованиям, которые предъявляются при выполнении дальних КП. В настоящее время срок годности продуктов питания составляет всего 1,5 года, и несколько ключевых питательных веществ портятся во многих продуктах до истечения установленного 5-летнего срока годности. Также должны быть решены вопросы увеличения массы и объема отходов, их утилизации. Альтернативные стратегии восполнения питательных ресурсов включают «биорегенеративные» системы, которые позволяют уменьшить первоначальное использование продовольствия и добавлять в рацион свежие продукты, но вместе с тем это предъявляет повышенное требование к инфраструктуре корабля и отнимает дополнительное время у экипажа. Вместе с тем сбой биорегенеративной системы может вызвать дефицит продуктов питания, пищевые заболевания, которые поставят под угрозу успех миссии. В настоящий момент пока еще не разработаны технологии эффективного тестирования таких систем в условиях с ограниченными ресурсами окружающей среды. Сегодня расфасованные продукты до сих пор обеспечивают безопасность полетов, поэтому основные усилия направлены на то, чтобы увеличить срок хранения продуктов питания, эффективнее использовать ресурсы транспортных средств, сбалансировать рацион [64]. Первостепенную важность системы питания в длительной пилотируемой миссии не следует недооценивать. Правильно организованная система питания не только обеспечит продовольствие, необходимое для выживания экипажа, но и создаст необходимый психологический комфорт, являясь знакомым элементом в незнакомой и враждебной среде. Подробнее см.: Исполнительные отчеты M. Perchonok et al., 2012 [52]; S.M. Smith, 2015 [64].

Г. 8. Риск неблагоприятных последствий для здоровья из-за изменений состояния микрофлоры в организме космонавтов.

В то время как медицинские профилактические меры предотвращают появление значительного числа микроорганизмов в период

КП, сама микробная инфекция членов экипажа не может быть полностью предотвращена. Эксперименты, проведенные в течение последних 50 лет, выявили уникальный ответ микробных культур на условия КП, хотя механизмы, лежащие в основе этих ответов, остаются неясны. Таким образом, взаимодействие между микроорганизмом и хозяином, вызванное различными факторами КП, не было до конца изучено [22]. В 2007 г. была подчеркнута эксплуатационная важность реакций этих микроорганизмов, так как результаты эксперимента на борту STS-115 показали, что у энтеросолюбильного возбудителя Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium) увеличилась вирулентность в модели инфекции у мышей. Эксперимент был воспроизведен в 2008 г. на борту STS-123 с тем же результатом. Исходя из этого, Институт медицины Национальной академии рекомендовал NASA изучить этот риск и его потенциальное воздействие на здоровье экипажа во время КП. Для того чтобы лучше оценить степень риска, были собраны все данные с обоих космических полетов. Хотя трактовка исследований по вирулентности во время КП является сложной и часто неоднозначной, дополнительная информация по-прежнему собирается для лучшего понимания риска для здоровья экипажа. Таким образом, неопределенность взаимоотношений между микроорганизмом и хозяином, опасность их изменений требуют дополнительного изучения. Подробнее см.: Исполнительный отчет A. Chatterjee et al., 2012 [22].

Группа Д. Внекорабельная деятельность и физические упражнения.

Д. 1. Риск гипобарической гипоксии во внутренней атмосфере космического корабля при работе в открытом космосе.

Внекорабельная деятельность (EVA) лежит в основе любой пилотируемой программы освоения космоса. Многие элементы исследований EVA могут безопасно и эффективно выполняться роботами, но особо важные работы требуют участия обученных членов экипажа. Для того чтобы эффективно использовать отработанные навыки, давление в скафандре должно быть низким, чтобы вы-

полнить задачи EVA, не вызывая чрезмерной усталости, физического дискомфорта и травм [48]. В 2005 г. был рекомендован внутренний состав атмосферы для EVA-интенсивных этапов с концентрацией кислорода 32% при давлении 8,0 фунта на квадратный дюйм. После повторной оценки в 2012 г. среда 8/32 была изменена до 8,2 фунта на квадратный дюйм и 34% O2, чтобы уменьшить гипоксию у членов экипажа. Эти два небольших изменения увеличили альвеолярное давление O2 на 11 мм рт. ст., что, как ожидается, будет значительно полезнее для членов экипажа. Атмосфера 8,2/34 при силе вдоха 128 мм рт. ст. также физиологически эквивалентна де-компрессионной атмосфере: 10,2 фунта на квадратный дюйм, 26,5% O2 (сила вдоха — 127 мм рт. ст.). В результате выбора атмосферы с такими параметрами появляется возможность для эффективной EVA с низким риском декомпрессионной болезни (DCS) и отсутствием гипобарической гипоксии. Тем не менее некоторые опасения вызывает потенциальное воздействие на ЦНС, в том числе повышение внутричерепного давления, нарушения зрения, сенсомоторная дисфункция и оксидативный стресс. Другие направления исследований включают проверку стратегии снижения DCS, лечение острой транзиторной высотной болезни, разработку новых профилактических упражнений и др. Подробнее см.: Исполнительный отчет J.R. Norcross et al., 2015 [48].

Д. 2. Риск травматизма членов экипажа и снижения производительности из-за неадекватной конструкции скафандров для выхода в открытый космос.

Полеты на Луну, астероиды и Марс будут, скорее всего, включать около 24 часов EVA на члена экипажа в неделю: выполнение геологоразведочных работ, научных изысканий, строительство и работы по техническому обслуживанию. Эффективность и успех этих миссий зависят от концепций систем EVA и планируемых операций, которые обеспечат максимальную производительность человека при одновременной минимизации рисков для здоровья и безопасности членов экипажа [21].

В условиях низкого лунного притяжения астронавты «Аполлона» завершили ряд задач в скафандрах EVA при выполнении кратковременных высадок, однако были отмечены проблемы с мобильностью скафандров (высокий центр тяжести и другие особенности, которые требовали применения значительных усилий со стороны экипажа). Стоит отметить, что в отечественной практике за 48 сеансов EVA с применением скафандров «Орлан» отсутствовали случаи ее преждевременного завершения, в том числе по медицинским показаниям. Оперативный контроль за динамикой физиологических показателей и анализ параметров системы жизнеобеспечения скафандра позволяли надежно контролировать состояние здоровья участников EVA, прогнозировать и предупреждать развитие неблагоприятных изменений [6]. В любом случае более продолжительные миссии и более разнообразные задачи EVA, которые ожидаются во время будущих дальних КП, потребуют от EVA-скафандров и систем гораздо большей степени ориентированности на здоровье человека и его производительность. Крайне важно понять влияние системы EVA на выполнение безопасного и эффективного выхода космонавтов в открытый космос, учесть такие конструктивные переменные, как вес скафандра, расположение центра тяжести, совместимость различных диапазонов движения и биомедицинский мониторинг. Для достижения этих результатов исследователям EVA необходимо будет разработать и осуществить комплексную программу тестирования человека в нескольких средах. Эти исследования обеспечат объективные данные, которые будут формировать дизайнерские решения под стандарты членов экипажа, сохраняя здоровье и обеспечивая безопасность, эффективность и производительность команды с применением систем EVA. Подробнее см.: Исполнительный отчет S.P. Chappell et al., 2015 [21]; обзор: В.П. Катунцев и др., 2016 [6].

Д. 3. Риск развития декомпресси-онной болезни.

На сегодняшний день опасность возникновения DCS была эффективно снижена благодаря строгому соблюдению протоколов преоксигенации (РВ), валидирован-

ных для специфической окружающей среды EVA, в первую очередь для условий микрогравитации, хотя эти протоколы являются сложными и требуют значительной предполетной тренировки, затрат времени в полете и использования расходных материалов [23]. Высказывается точка зрения, что текущие стратегии по снижению риска DCS влияют на эффективность работы: РВ увеличивает время, необходимое на подготовку к EVA. Члены команды часто испытывают общее переутомление и усталость рук во время длительно -го EVA из-за отсутствия гибкости в скафандре, работающем при давлении 30—40 кПа [38]. Исторически сложилось так, что протоколы РВ были разработаны в целях предотвращения DCS для удовлетворения текущих потребностей. Эти поисковые исследования оставили пробелы в знаниях о нескольких факторах риска DCS, включая образование газовых пузырьков, эффективное вымывание азота из ткани, интервалы между PB, образование газовых микроядер и насыщение тканей различными газовыми средами под разным давлением [23; 38]. По состоянию на май 2016 г. было представлено предложение в «Программу исследований человека» (HRP) под названием «Валидация исследовательской атмосферы для протокола преоксигенации». Эта предложенная HRP-адресная задача (HRP MasterTaskList ID# 1029) ставит перед собой цель определить необходимость и методы эмпирической проверки нового протокола PB, который позволит создать исследовательский класс безопасных и эффективных EVA-скафандров для выхода в открытый космос. Подробнее см.: Исполнительный отчет S.P. Chappell et al., 2015 [21].

Д. 4. Риск ослабления контроля систем управления космическим кораблем из-за нарушений высших инте-гративных функций ЦНС, вестибулярных и сенсомоторных изменений, связанных с космическим полетом.

Управление транспортными средствами и другими сложными системами является высшей интегративной функцией ЦНС. Это требует высокой производительности и хорошей слаженности в работе различных подсистем ЦНС, в том числе хорошей остроты зре-

ния, координации глаз и рук, пространственного и географического ориентирования. Послеполетные исследования показали, что функции каждой из этих подсистем изменяются под воздействием микрогравитации, которая оказывает мощное влияние на функционирование вестибулярных, проприоцептив-ных и тактильных рецепторов, информация от которых, поступающая в ЦНС, используется для пространственной ориентации, определения местоположения, навигации и координации движений [3; 17]. Нынешнее понимание риска ослабления контроля систем управления космическим кораблем из-за вестибулярных и сенсомоторной изменений, связанных с факторами КП, ограничивается в основном экстраполяцией результатов научных исследований, полученных в наземных экспериментальных условиях и космических полетах программы «Shuttle» [55]. Поэтому при подготовке к выполнению будущих длительных КП необходимо провести комплексные исследования этих факторов риска, которые могут поставить под угрозу выполнение всей исследовательской миссии. Подробнее см.: Исполнительный отчет J.J. Bloomberg et al., 2016 [17].

Д. 5. Риск ухудшения работы за счет снижения мышечной массы, силы и выносливости.

Транспортное сообщение между Землей и Марсом, без сомнения, является самой большой опасностью, когда-либо встречавшейся в истории полетов человека в космос. Очевидно, что риск радиационного облучения очень велик. Однако не меньшей опасностью, которая должна быть предотвращена, является ухудшение состояния опорно-двигательного аппарата, иначе полет на Марс и обратно на Землю окажется безуспешным. Комплексы усовершенствованных упражнений, эффективные тренажеры и методы мониторинга функциональных возможностей являются обязательными для снижения рисков, связанных с длительным пребыванием людей в условиях низкой гравитации. Кроме того, важной задачей в рамках упомянутых мероприятий будет разработка конструкции исследовательского транспортного средства для экипажа (CEV), которое сможет обеспе-

чить лишь небольшое количество места для оборудования и членов команды. Тем не менее в СЕУ следует предусмотреть место для физических упражнений, оборудованное небольшим тренажером, включающим полный набор упражнений. Также должна быть решена проблема с отведением водяного пара и углекислого газа, которые являются побочными продуктами физических упражнений. Марсианское гравитационное поле, которое больше, чем у Луны, обеспечит лучшие условия для использования физических упражнений и адаптации человека к пониженной гравитации. Именно поэтому создание марсианской базы будет иметь большое значение при подготовке экипажа к возвращению обратно на Землю, поскольку специальные комплексы упражнений в более сильном гравитационном поле обеспечат поддержание высокой работоспособности скелетных мышц у членов экипажа. Подробнее см.: Исполнительный отчет Ь. P1outz-Snyder ег а1., 2015 [54].

Д. 6. Риск ошибок производительности из-за дефицита тренировок.

Утверждение о том, что недостаточная подготовка приводит к ошибкам в работе, имеет существенные основания. При этом задача, которая тщательно отрабатывалась и совершенствовалась в течение многих лет при эксплуатации воздушных судов, может быть значительно улучшена за счет ее систематического анализа и последующего улучшения процедур тренировки [15]. К сожалению, такой систематический анализ обучения редко происходит во время предполетного этапа подготовки, когда это наиболее целесообразно. Обучение часто рассматривается как избыточный способ компенсации неправильно сформулированной задачи или недочетов в проектировании технических систем, что в свою очередь увеличивает тренировочную нагрузку. В результате часто страдают выполнение поставленной задачи и сами операторы, хотя эффективная подготовка действительно может компенсировать перечисленные неопределенности и даже выйти за их пределы, чтобы предвидеть все то, что может понадобиться, когда члены экипажа долетят туда, где никто еще не был раньше. Большая часть научной

литературы строится на текущих потребностях в обучении. Есть некоторый опыт обучения работе в экстремальных условиях на Земле, однако такого опыта для дальних КП, где экипажи должны практиковать полуавтономные операции в незнакомом окружении, а наземная поддержка должна учитывать значительные задержки связи, просто не существует. Таким образом, при планировании дальних КП должны быть разработаны надежные методы и инструменты подготовки экипажей к неизвестным, а порой и непредсказуемым факторам полета. Подробнее см.: Исполнительный отчет I. Barshi et al., 2016 [14].

Д. 7. Риск снижения физической производительности за счет уменьшения аэробной способности.

Обеспечение максимальной аэробной мощности (VO2 peak) до, во время и после КП является одной из основных задач как для выполнения миссий на МКС, так и для будущих дальних полетов. Даже относительно небольшое (на 10%) снижение VO2 peak может повлиять на способность к интенсивной работе и возможность удовлетворять высокоэнергетические потребности во время выполнения критически важных задач. Данные программы «Shuttle» показали, что VO2peak сохранялась в течение кратковременного КП, но была снижена после посадки, возможно, из-за комбинированных эффектов ортостатического стресса и относительной гиповолемии. На сегодняшний день измерение VO2peak до, во время и после полета производится с использованием метаболической системы газового анализа. Исследования, проведенные на 14 космонавтах, показали среднее снижение VO2peak в течение первых двух недель КП на 17% с последующей тенденцией повышения на протяжении оставшейся части полета. Через 24— 28 часов после посадки VO2peak была уменьшена на 15% по сравнению с предполетными показателями и полностью восстановилась через 30 дней после приземления. Выявленное уменьшение VO2peak может серьезно ограничить способность космонавтов эффективно выполнять критически важные задачи, особенно у тех, кто имеет низкий уровень предполетной подготовки. Профилактические

меры для поддержания нормального уровня VO2peak, как и точные измерения VO2peak во время длительных полетов, будут иметь решающее значение для успеха миссии. Подробнее см.: Исполнительный отчет M. Downs et al., 2015 [29].

Д. 8. Риск ортостатической неустойчивости во время повторного воздействия силы тяжести.

В настоящее время ортостатическая неустойчивость остается серьезной проблемой после завершения любого КП [7]. В программе «Shuttle» астронавты носили костюмы антигравитации и применяли жидкостное охлаждение для защиты от ортостатической неустойчивости при входе в плотные слои атмосферы и во время приземления, однако, когда эта экипировка не применялась в тренировочных полетах, жидкостное охлаждение защищало всего лишь на 30%. Серьезность этой проблемы, как представляется, увеличивается пропорционально длительности КП. Пять из шести американских астронавтов не смогли завершить 10-минутное тестирование наклона из вертикального положения [44] на следующий день после посадки после 4—5 месяцев нахождения на борту космической станции «Мир». При этом большинство космонавтов не испытывали никаких проблем ортостатической неустойчивости после коротких полетов на «Шаттлах». Совсем недавно четыре из шести американских астронавтов не смогли пройти тест наклона в день приземления после 6 месяцев пребывания на борту МКС [41]. Аналогичные наблюдения были сделаны в советских и российских космических программах: космонавтам приходилось носить сжимающую одежду «Кентавр» в течение 4 дней после посадки [32]. Будущие исследовательские миссии, такие как полет на Марс, к астероидам или на Луну, будут большой продолжительности, и космонавты во время посадки на планетарных телах окажутся без каких-либо групп поддержки. Таким образом, возникновение тяжелой ортостатической гипотензии может поставить под угрозу не только здоровье и безопасность космонавтов, но и успех миссии. Подробнее см.: Исполнительный отчет M.B. Stenger et al., 2015 [65].

Заключение

Коротко подводя итог всему изложенному, следует отметить, что приоритетными направлениями научных исследований по созданию системы медико-биологического и санитарного обеспечения при подготовке и выполнении межпланетных космических полетов в настоящий момент являются:

• изучение физиологии живых систем на молекулярно-клеточном, органном и орга-низменном уровнях в условиях действия реальных и моделируемых факторов межпланетных полетов (длительная невесомость, гипогравитация, гипомагнитная среда, космическая радиация и др.);

• разработка стандартов среды обитания новых космических аппаратов и напланет-ных баз, новых методов и средств контроля безопасности среды обитания (регистрация и оценка уровня ионизирующих и неионизирующих излучений, химических веществ и биологических агентов);

• исследование особенностей течения патологических процессов в условиях длительного действия факторов межпланетных полетов (невесомость, гипогравитация, гипомагнитная среда, космическая радиация, искусственная среда обитания и др.);

• разработка специальных средств диагностики и лечения заболеваний и реабилитации космонавтов во время межпланетного полета, включая разработку информационных и роботизированных систем оказания медицинской помощи [10].

Литература

1. Баранов М.В., Архипова Е.Н., Лебедева М.А. и др. Особенности фармакокине-тики цефтриаксона в условиях антиорто-статической гипокинезии у крыс // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2014. № 1. С. 28—31.

2. Баранов М.В., Захаров С.Ю., Новикова О.Н., Руденко Е.А. Программа медицинского обследования космонавтов, завершивших летную деятельность / / Медицина экстремальных ситуаций. 2016. № 1. С. 19-24.

3. Баранов М.В., Ковалев А.С., Перфи-лов Д.В. и др. Влияние моделированной

микрогравитации на порог болевой чувствительности у человека при однократном приеме кеторолака // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2015. Т. 59. № 2. С. 23-28.

4. Григорьев А.И., Красавин Е.А., Островский М.А. К оценке риска биологического действия галактических тяжелых ионов в условиях межпланетного полета // Российский физиологический журнал им. М.А. Сеченова. 2013. Т. 99. № 3. С. 273-280.

5. Гузенберг А.С., Романов С.Ю., Телегин А.А., Юргин А.В. Разработка международного стандарта по системам обеспечения жизнедеятельности в космическом полете // Космическая техника и технологии. 2013. № 1. С. 66-78.

6. Катунцев В.П., Осипов Ю.Ю., Филипен-ков С.Н. и др. Российский опыт медицинского обеспечения внекорабельной деятельности космонавтов, проведенной с борта Международной космической станции, в 2001-2015 гг. // Медицина экстремальных ситуаций. 2016. № 1. С. 8-18.

7. Котов А.Н., Захаров С.Ю., Руденко Е.А. и др. Влияние многосуточной антиорто-статической и ортостатической гипокинезии на ортоустойчивость человека // Медицина экстремальных ситуаций. 2016. № 1. С. 25-29.

8. Красавин Е.А. Радиобиологические исследования на ускорителях ОИЯИ // Успехи физических наук. 2016. Т. 186. № 4. С. 435-443.

9. Красавин Е.А., Борейко А.В., Колто-вая Н.А. и др. Радиобиологические исследования в ОИЯИ. Дубна: ОИЯИ, 2015.

10. Уйба В.В. Роль ФМБА России в программе освоения космоса // Медицина экстремальных ситуаций. 2014. № 4. С. 6-10.

11. Ушаков И.Б., Штемберг А.С., Шафир-кин А.В. Реактивность и резистентность организма млекопитающих. М.: Наука, 2007.

12. Alexander D.J., Gibson C.R., Hamilton D.R. et al. Evidence Report. Risk of Spaceflight-Induced Intracranial Hypertension and Vision Alterations. NASA: Houston, 2012.

13. Barr A., Schuh S., Connolly J.H. et al. Risk of error due to inadequate information //

Human health and performance risks of space exploration missions / Ed. by J.C. McPhee, J.B. Charles. Pub.: Progressive Management,

2011. NASA: Houston, 2008. P. 253-256.

14. Barshi I., Dempsey D.L. Evidence Report: Risk of Performance Errors Due to Training Deficiencies. NASA: Houston, 2016.

15. Barshi I., Loukopoulos L.D. Training for real world job performance // Training cognition: Optimizing efficiency, durability, and generalizability / Ed. by A.F. Healy, L.E. Bourne. New York: Psychology Press,

2012. P. 287-306.

16. BEIR VII Health Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation: BEIR VII - Phase 2. Committee to Assess Health Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing. Radiation National Research Council. National Academies Press, 2006.

17. Bloomberg J.J., Reschke M.F., Clftment G.R. et al. Evidence Report: Risk of Impaired Control of Spacecraft/Associated Systems and Decreased Mobility Due to Vestibular/ Sensorimotor Alterations Associated with Space Flight. NASA: Houston, 2016.

18. Caldwell E., Gernhardt M., Somers J.T. et al. Evidence Report: Risk of Injury Due to Dynamic Loads. NASA: Houston, 2012.

19. Carnell L., Blattnig S., Hu S. et al. Evidence Report: Risk of Acute Radiation Syndromes Due to Solar Particle Events. NASA: Houston, 2016.

20.Chancellor J.C., Scott G.B., Sutton J.P. Space Radiation: The Number One Risk to Astronaut Health Beyond Low Earth Orbit // Life. 2014. Vol. 4. P. 491-510.

21. Chappell S.P., Norcross J.R., Aberc-romby A.F., Gernhardt M.L. Evidence Report: Risk of Injury and Compromised Performance Due to EVA Operations. NASA: Houston, 2015.

22.Chatterjee A., Bhattacharya S., Ott C.M. Evidence Report: Risk of Adverse Health Effects Due to Alterations in Host-Microorganism Interactions. NASA: Houston, 2012.

23.Conkin J., Norcross J.R., Abercromby A.F. Evidence Report: Risk of Decompression Sickness. NASA: Houston, 2016.

24.Crucian B., Kunz H., Sams C.F. Evidence Report: Risk of Crew Adverse Health Event Due to Altered Immune Response. NASA: Houston, 2015.

25.Cucinotta F.A. Review of NASA approach to space radiation risk assessments for Mars exploratio // Health Physics. 2015. Vol. 108. No 2. P. 131-142.

26.Cucinotta F.A., Alp M., Sulzman F.M., Wang M. Space radiation risks to the central nervous system // Life Sciences in Space Research. 2014. No 2. P. 54-69.

27.Cucinotta F.A., Kim M.Y., Willingham V., George K.A. Physical and biological doses from International Space Station missions // Radiation Research. 2008. Vol. 170. No 1. P. 127-138.

28. Davis C.M. Neurobehavioral and CNS-rela-ted physiological changes following space radiation. 2015. Retrieved from: https://taskbook. nasaprs.com/Publication/index.cim?

29.Downs M., Moore A., Lee S.M., Ploutz-Snyder L. Evidence Report: Reduced Physical Performance Capabilities Due to Reduced Aerobic Capacity. NASA: Houston, 2015.

30.Durante M., Cucinotta F.A. Heavy ion carcinogenesis and human space exploration // Nature Reviews Cancer. 2008. No 8. P. 465-472.

31. Flynn-Evans E., Gregory K., Arsintescu L., Whitmire A.M. Evidence Report: Risk of Performance Decrements and Adverse Health Outcomes Resulting From Sleep Loss, Circadian Desynchronization, and Work Overload. NASA: Houston, 2016.

32.Garshnek V. Long-duration Soviet manned space flight: The development and implementation of post-flight recovery measures // Working in orbit and beyond: The challenges for space medicine / Ed. by D.B. Lorr, V. Garshnek, C. Cadoux. San Diego, CA: Univelt, American Astronautical Society, 1989. P. 127-132.

33.Grigorev A.I., Krasavin E.A., Ostrov-skii M.A. Assessment of the risk of the biological actions of galactic heavy ions to interplanetary flight // Neuroscience and Behavioral Physiology. 2015. Vol. 45. No 1. P. 91-95.

34.Holden K., Ezer N., Vos G. Evidence Report: Risk of Inadequate Human-Computer Interaction. NASA: Houston, 2013.

35.Huff J., Carnell L., Blattnig S. et al. Evidence Report: Risk of Radiation Carcinogenesis. NASA: Houston, 2016.

36.Huff J.L., Cucinotta F.A. Evidence Report: Risk of Degenerative Tissue or Other Health Effects from Radiation Exposure. NASA: Houston, 2013.

37.Human Health and Performance Risks of Space Exploration Missions. Evidence Reviewed by the NASA Human Research Program — Radiation and Cancer, Behavioral Health (NASA SP-2009-3405) / Ed. by J.C. McPhee, J.B. Charles. Pub.: Progressive Management, 2011.

38.Katuntsev V.P. Approaches to decompression safety support of EVA for orbital and interplanetary missions // Acta Astronautica. 2010. Vol. 66. P. 96-101.

39.Kim M.Y., De Angelis G., Cucinotta F.A. Probabilistic assessment of radiation risk for astronauts in space missions // Acta Astronautica. 2011. Vol. 68. P. 747-759.

40.Landon L.B., Vessey W.B., Barrett J.D. Evidence Report: Risk of Performance and Behavioral Health Decrements Due to Inadequate Cooperation, Coordination, Communication, and Psychosocial Adaptation Within a Team. NASA: Houston, 2016.

41. Lee S.M., Feiveson A.H., Stenger M.B. et al. Orthostatic hypotension after long-duration space flight: NASA's experiences from the International Space Station // Medicine and Science in Sports and Exercise. 2012. Vol. 44. № 5. P. 24.

42.Liu R.T., Kleiman E.M., Nestor B.A. The hopelessness theory of depression: A quartercentury in review // Clinical Psychology: Science and Practice. 2015. Vol. 22. No 4. P. 345-365.

43.Marquez J.J., Feary M., Zumbado J.R., Billman D. Evidence Report: Risk of Inadequate Design of Human and Automation/Robotic Integration. NASA: Houston, 2013.

44.Meck J.V., Reyes C.J., Perez S.A. et al. Marked exacerbation of orthostatic intole-

rance after long- vs. short-duration spaceflight in veteran astronauts // Psychosomatic Medicine. 2001. Vol. 63. No 6. P. 865-873.

45.NASA Space Flight Human-System Standard: Crew Health. (2015). Vol. 1. Rev. A. (NASA-STD-3001. Vol. 1. Revision A. w/Change 1).

46.NASA Space Flight Human-System Standard: Human Factors, Habitability, and Environmental Health. (2015). Vol. 2. (NASA-STD-3001. Vol. 2. Revision A).

47.Nelson G.A., Simonsen L., Huff J.L. Evidence Report: Risk of Acute and Late Central Nervous System Effects from Radiation Exposure. NASA: Houston, 2016.

48.Norcross J.R., Conkin J., Wessel J.H. et al. Evidence Report: Risk of Hypobaric Hypoxia from the Exploration Atmosphere. NASA: Houston, 2015.

49. Ohnuma T., Arai H. Genetic or Psychogenic? A case study of „Folie a Quatre" including twins. Case Reports in Psychiatry. 2015. Article ID 983212. http://dx.doi. org/10.1155/2015/983212.

50.Parihar V.K., Allen B., Tran K.K. et al. What happens to your brain on the way to Mars // Science Advances. 2015. No 1. P. e1400256.

51. Patel Z., Huff J., Saha J. et al. Evidence Report: Risk of Cardiovascular Disease and Other Degenerative Tissue Effects from Radiation Exposure. NASA: Houston, 2016.

52.Perchonok M., Douglas G., Cooper M. Evidence Report: Risk of Performance Decrement and Crew Illness Due to an Inadequate Food System. NASA: Houston, 2012.

53.Platts S.H., Stenger M.B., Phillips T.R. et al. Evidence Based Review: Risk of Cardiac Rhythm Problems during Space Flight. NASA: Houston, 2010.

54.Ploutz-Snyder L., Ryder J., English K. et al. Evidence Report: Risk of Impaired Performance Due to Reduced Muscle Mass, Strength, and Endurance. NASA: Houston, 2015.

55.Reschke M.F., Wood S.J., Harm D.L. et al. Biomedical Results of the Space Shuttle Program // Neurovestibular and Sensor-imotor System / Ed. by Stepaniak R.D.

NASA: Washington, D.C., NASA/SP2013-607, 2013. Chapter 4.9.

56.Sandor A., Schuh S.V., Gore B.F. Evidence Report: Risk of Inadequate Critical Task Design. NASA: Houston, 2013.

57.Scheuring R.A., Holguin N., Sibonga J.D. et al. Evidence Book. Risk of Intervertebral Disc Damage. NASA: Houston, 2008.

58.Schuh S., Barr A., Connolly J.H. et al. Risk of Reduced Safety and Efficiency Due to Inadequately Designed Vehicle, Environment, Tools, or Equipment // Human Health and Performance Risks of Space Exploration Missions / Ed. by J.C. McPhee, J.B. Charles. Pub.: Progressive Management, 2011. NASA: Houston, 2008. P. 267-280.

59.Shackelford L.C., Sibonga J.D., LeBlanc A. et al. Evidence Book. Risk of Accelerated Osteoporosis. NASA: Houston, 2008.

60.Shtemberg A.S., Ushakov I.B. The problem of studying the combined effects of spaceflight factors on functional reactions of the central nervous system // Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC 65. Pub.: Our World Needs Space, 2014. P. 176-181.

61. Sibonga J.D., Jones J.A., Myers G.J. et al. Evidence Book. Risk of Bone Fracture. NASA: Houston, 2008.

62.Sibonga J.D., Spector E.R., Johnston S.L., Tarver W.T. Evaluating bone loss in ISS astronauts // Aerospace Medicine and Human Performance. 2015. Vol. 86. No 12. Section II. P. 38-44.

63.Slack K.J., Williams T.J., Schneiderman J.S. et al. Evidence Report: Risk of Adverse Cognitive or Behavioral Conditions and Psychiatric Disorders. NASA: Houston, 2016.

64.Smith S.M., Zwart S.R., Heer M. Evidence Report: Risk Factor of Inadequate Nutrition. NASA: Houston, 2015.

65.Stenger M.B., Platts S.H., Lee S.M. et al. Evidence Report: Risk of Orthostatic Intolerance during Re-exposure to Gravity. NASA: Houston, 2015.

66.Vessel E.A., Russo S. Effects of Reduced Sensory Stimulation fnd Assessment of Countermeasures for Sensory Stimulation Augmentation: A Report for NASA Behavioral Health and Performance Research: Sensory Stimul ation Augmentation Tools for Long Duration Spaceflight (NASA/TM-2015-218576). NASA-Johnson Space Center, 2015.

67.Whitmore M., McGuire K., Margerum S. et al. Evidence Report. Risk of Incompatible Vehicle/Habitat Design. NASA: Houston, 2013.

68.Wotring V.E. Evidence Report: Risk of Therapeutic Failure Due to Ineffectiveness of Medication. NASA: Houston, 2011.

69.Zeitlin C., Hassler, D.M., Cucinotta F.A. et al. Measurements of energetic particle radiation in transit to Mars on the Mars Science Laboratory // Science. 2013. Vol. 340. No 6136. P. 1080-1084.

70.Zerwekh J.E., Odvina C.V., Sibonga J.D. et al. Evidence Book. Risk of Renal Stone Formation. NASA: Houston, 2008.

Контакты:

Ушаков Игорь Борисович,

главный научный сотрудник ФГБУ ГНЦ ФМБЦ

им. А.И. Бурназяна ФМБА России,

академик РАН.

Тел. раб.: (499) 190-93-91.

E-mail: iushakov@fmbcfmba.ru